旧水泥混凝土路面粘弹性特征的试验研究

为研究水泥混凝土路面在经过一定使用年限后的粘弹性特征,以一条使用15年的水泥混凝土路面为研究对象,采用控制位移法进行一次加载、循环加载试验,测试了旧水泥混凝土钻芯试件在0.1 mm/min、0.3 mm/min、0.5 mm/min三种加载速率下的σ~ε曲线,通过对三种速率下的σ~ε曲线变化规律表征旧水泥混凝土的粘弹性。研究结果表明:旧水泥混凝土试件σ~ε试验结果离散性很大,试件加载破坏后产生较大的变形和结构整体性破坏。     

钢纤维混凝土路面接缝传荷能力试验研究

为研究正常使用状态下钢纤维水泥混凝土路面接缝的传荷性能影响因素及其衰减规律,对10块普通水泥混凝土路面板和10块钢纤维混凝土路面板进行了疲劳荷载试验。试件分别采用不同的传力杆直径、长度、混凝土板厚度及钢纤维掺量,分析了不同因素对钢纤维路面板接缝传荷能力的影响。结果表明:掺加钢纤维能够有效提高路面板的传荷能力,降低传荷能力衰减速率;钢纤维混凝土路面板的传荷能力随钢纤维掺量的增加而增大,受传力杆直径、长度影响较小;普通水泥混凝土路面板的传荷能力在最初加载的7万次过程中衰减明显,之后衰减缓慢;传力杆直径、长度及混凝土板厚度的增加,均能够提高接缝的传荷效率,但提高幅度十分有限。     

冲击压实机在水泥混凝土路面改造工程中的应用

利用冲击压实机对水泥混凝土路面进行"白改黑",不仅可以快速破碎旧混凝土面板,破坏其板体结构,有效减少和缓解反射裂缝;而且能够压实嵌锁,稳固新路面底基层,提高路基强度,保证路面改造质量,同时可以避免弃倒混凝土废渣带来的环境污染.     

旧水泥路沥青加铺层反射裂缝影响区域分析及加固方法

针对城市旧水泥路面改造常见的反射裂缝病害,研究旧水泥混凝土路面加铺沥青罩面结构的板间接缝构造方法,以提升旧水泥路面加铺沥青面层的路用性能。分析确定旧水泥混凝土路面反射裂缝影响区域,提出旧水泥混凝土路面加铺沥青罩面结构混凝土板间接缝处结构加固技术方法,即在旧水泥混凝土板块接缝处植入马蹄形加强筋。数值计算结果及工程应用结果显示:旧水泥混凝土板间接缝构造方法,有效利用了旧水泥混凝土路面的剩余强度,降低了原水泥路面板间接缝处弯沉差造成的反射裂缝病害。     

动态疲劳荷载作用下路面混凝土力学性能研究

为了探究经历车辆动态疲劳荷载作用后路面水泥混凝土力学性能的衰减规律,基于正交试验设计了力学性能、耐久性及工作性最佳的路面混凝土配比;选取了30%、50%、80%三个荷载应力水平,设计了4种不同的疲劳加载方案对路面混凝土进行疲劳试验。利用MTS测定了不同疲劳加载方案下路面混凝土的剩余强度和应力-应变曲线变化规律,并借助经典的断裂能理论对动态疲劳荷载作用下路面混凝土力学性能进行研究。结果表明:应力水平为80%的动态疲劳荷载作用下路面混凝土的剩余弯拉强度呈现衰减趋势,加载4h后其剩余弯拉强度较基准降低了20%;当荷载应力水平为30%、50%时,动态疲劳荷载作用前期混凝土剩余弯拉强度出现负衰减,疲劳加载3h后其剩余弯拉强度较基准分别提高7.9%、3.1%;动态疲劳荷载造成路面混凝土脆性增加,其变形呈现"弹性-塑性-类似弹性"的三阶段衰减规律;路面混凝土的断裂能随着加载时间及荷载应力水平的增加逐渐降低,应力水平大于50%时疲劳荷载对混凝土的断裂能劣化显著;当应力水平为30%、50%和80%时,加载4h后断裂能较基准分别降低24%、57%和66%。     

温拌阻燃沥青混凝土路面性能加速加载试验模拟分析

为了解温拌阻燃沥青混凝土路面实际使用效果,通过小型加速加载设备分别对4种不同沥青路面结构进行加速加载试验研究。4种路面结构包括:在水泥混凝土刚性基层上分别铺筑温拌阻燃沥青混凝土面层和热拌沥青混凝土面层,在水泥稳定碎石半刚性基层上分别铺筑温拌阻燃沥青混凝土面层和热拌沥青混凝土面层。在不同的加载阶段测试了各种沥青路面的抗车辙性能、抗滑性能、降噪性能以及力学性能,对比分析了半刚性基层与刚性基层上沥青路面的路面性能。研究结果表明,随着加载次数的增加,各种沥青路面的车辙深度会逐渐增加,抗滑性能指标和吸声系数会有所衰减,但仍具有良好的抗车辙性能、抗滑性能和降噪性能;温拌剂和阻燃剂不会影响这几种沥青路面性能,车辙深度和抗滑性能指标仍能满足技术规范要求,温拌阻燃沥青混凝土路面具有较好的降噪性能;抗压回弹模量和劈裂强度随着加载次数的增加呈现出先增大后降低的变化规律,并且温拌阻燃沥青混凝土的抗压回弹模量和劈裂强度都低于热拌沥青混凝土的,温拌剂和阻燃剂对沥青混凝土的力学性能有一定的影响。选择半刚性基层能够使路面更容易压实,并且有更好的路用性能。     

水泥稳定碎石基层的弹塑性特性

为了认识水泥稳定碎石基层的弹黏塑性特性,优化路面结构的设计计算,选用路面常用的骨架密实和悬浮密实2种水泥稳定碎石基层材料,振动压实成型了Φ150×150 mm标准圆柱体试件,应用微机控制万能试验机,设定不同加载速率(0.5,1,1.5,2,4 mm·min~(-1)),进行简单加载、循环加卸载、抗压回弹模量、徐变和松弛等试验,测试试件的应力-应变及其随时间的变化,分析强度、刚度、徐变与松弛等变化规律及加卸载应力-应变特性,研究水泥稳定碎石基层的弹塑性特性,提出改进型本构模型。结果表明:加载速率对试验结果的总体影响小于4.4%(相对误差),且60 min的徐变变形最大为0.03%,14 min的应力松弛最大为6.9%,表明水泥稳定碎石基层的黏性极弱,可以忽略不计;每次加载卸载后均有回弹变形和永久变形出现,反映了水泥稳定碎石基层的弹塑性性质,且服从有应力强化的弹塑性固体模型,可以用广义圣维南模型模拟分析;提出的改进型邓肯-张本构模型数值模拟具有很好的有效性,可以用来分析水泥稳定碎石的应力-应变曲线;0.4σ_(max)(σ_(max)为水稳碎石混合料的破坏强度)对应的割线模量十分接近传统的回弹模量,说明简化的0.4σ_(max)取值法可以用来测试水泥稳定碎石基层的回弹模量;从总体路用技术性能来看,骨架密实型的水泥稳定碎石基层要优于悬浮密实型。     

水泥稳定碎石基层的弹塑性特性（双语出版）

为了认识水泥稳定碎石基层的弹黏塑性特性，优化路面结构的设计计算，选用路面常用的骨架密实和悬浮密实2种水泥稳定碎石基层材料，振动压实成型了Φ150×150 mm标准圆柱体试件，应用微机控制万能试验机，设定不同加载速率（0.5，1，1.5，2，4 mm·min^-1），进行简单加载、循环加卸载、抗压回弹模量、徐变和松弛等试验，测试试件的应力-应变及其随时间的变化，分析强度、刚度、徐变与松弛等变化规律及加卸载应力-应变特性，研究水泥稳定碎石基层的弹塑性特性，提出改进型本构模型。结果表明：加载速率对试验结果的总体影响小于4.4%（相对误差），且60 min的徐变变形最大为0.03%，14 min的应力松弛最大为6.9%，表明水泥稳定碎石基层的黏性极弱，可以忽略不计；每次加载卸载后均有回弹变形和永久变形出现，反映了水泥稳定碎石基层的弹塑性性质，且服从有应力强化的弹塑性固体模型，可以用广义圣维南模型模拟分析；提出的改进型邓肯-张本构模型数值模拟具有很好的有效性，可以用来分析水泥稳定碎石的应力-应变曲线；0.4σ_max（σ_max为水稳碎石混合料的破坏强度）对应的割线模量十分接近传统的回弹模量，说明简化的0.4σ_max取值法可以用来测试水泥稳定碎石基层的回弹模量；从总体路用技术性能来看，骨架密实型的水泥稳定碎石基层要优于悬浮密实型。     

旧水泥混凝土路面维修改造技术的研究

结合旧水泥混凝土路面维修改造实体工程,详细阐述了旧水泥混凝土路面破损调查结果,分析破坏原因,并有针对性地提出了旧水泥混凝土路面维修改造设计方案和施工方法,为解决旧水泥混凝土路面维修改造问题积累了新的技术资料.     

增强加厚水泥混凝土路面基层的分析与设计

在水泥混凝土路面设计中,基层究竟需要多强多厚,是一个值得探讨的问题。对水泥混凝土面板弹性模量与基层顶面的计算模量之比E_c/E_s进行分析,提出增强加厚水泥混凝土路面基层的必要性和方法,延长水泥混凝土路面的使用寿命。     

环氧树脂混凝土冻融性能试验研究

为考察环氧树脂混凝土在冻融循环条件下性能的变化规律,采用"快冻法",以外观形态、质量损失、抗压性能、抗折性能为考核指标,对环氧树脂混凝土进行了冻融循环试验,并与普通混凝土和引气混凝土进行了对比。试验结果表明:经过300次冻融循环后,环氧树脂混凝土外观形态基本无变化,质量损失低于0.18%;抗压强度降低24.73%,抗压极限应变增加30.38%,抗压弹性模量降低37.91%;抗折强度降低26.27%,抗折极限应变增加77.72%,抗折弹性模量降低8.84%;上述各项指标变化幅度均明显小于普通混凝土和引气混凝土,表明环氧树脂混凝土具有更加优异的耐冻融性能。     

水性环氧树脂改性高早强快速修补砂浆性能研究

为保证水泥混凝土路面修补后可及时开放交通并延长其服役寿命,以自制特种胶凝材料、水性环氧树脂、纤维为主要原材料,通过优选水胶比和胶砂比,结合水性环氧树脂改性技术,制备出高早强快速修补砂浆,并研究了其力学、耐磨及抗硫酸盐侵蚀性能。结果表明:快速修补砂浆2h抗压、抗折及黏结强度可分别达到20.0 MPa、5.0MPa和3.5MPa以上,28d强度持续增长,且具有优良的韧性和低收缩性,28d收缩率<200×10-6;与普通C40混凝土相比,快速修补砂浆28d抗硫酸盐侵蚀性能可提高20%～30%,其7d龄期与混凝土28d耐磨性接近,表现出优良的耐久性能。     

旧板破裂尺度对沥青加铺层反射裂缝及旧板回弹模量实测值影响分析

通过对旧水泥混凝土路面板进行破裂稳固处理,使板块有效尺寸减小,可以抑制或消除旧水泥混凝土路面上沥青加铺层内的反射裂缝。通过建立有限元模型,模拟分析了水泥混凝土路面板不同破裂尺度对沥青加铺层荷载应力、温度应力的影响。模拟分析结果表明,随着水泥混凝土板块尺寸的减小,沥青加铺层的荷载应力有一定程度的降低,而温度应力则出现大幅度的降低,最大温度应力出现在旧板块边缘中间处的沥青加铺层层底,说明破裂旧水泥混凝土路面能有效地控制沥青加铺层反射裂缝的产生。结合试验路的承载板试验数据,分析表明破裂后路面板块尺寸越小,旧路面作为新加铺层基层其回弹模量值越小,承载能力就越低。综合旧板块破裂尺度和反射裂缝与回弹模量的关系,建议旧路面板的破裂尺度宜在50~80 cm之间。     

水泥混凝土路面三维尺寸分析

该文利用有限元软件Ansys,通过建立模型,分析平面板尺寸、板厚、面板弹性模量、层间接触条件、基层厚度及模量等因素对水泥混凝土路面荷载应力和温度应力的影响,同时考虑荷载应力和温度翘曲应力叠加后的综合应力对水泥路面板三维尺寸的效应的影响,初步得出水泥混凝土路面板合理的三维尺寸.     

Deformation and Stress of Old Cement Concrete Pavement under Stamping Load

为准确分析冲压荷载作用下旧水泥混凝土路面的变形和应力分布状况,通过建立合适的有限元模型来对其分析计算,并以第一强度理论来判断旧路面板的破裂情况,总结了路面板在冲击压实情况下的破坏机理.通过该模型得出旧水泥路面板竖直方向和水平方向的变形和受力特点,即:路面板在冲压荷载作用下发生纵、横双向弯曲变形,并以全断面的纵向弯曲变形为主,最大变形值位于路面板的两冲压轮之间的位置,路面板断面上竖向各点的沉降变形有微小变化,变形性态说明路面板将以弯曲形式发生破坏;路面板在轮压荷载作用下,上面层受压应力,下面层受拉应力,拉压应力的分界点在路面板中心偏下的位置,上面层绝大部分区域3个方向均处于受压状态,纵向压应力几乎为横向压应力的2倍.     

碎石化的旧水泥路面上水泥混凝土加铺层应力强度因子分析

碎石化后加铺水泥混凝土层是旧水泥混凝土路面一种旧路改建方式,反射裂缝是其病害形式之一。为了预估水泥混凝土加铺层的反射裂缝,分析碎石化技术是否对水泥混凝土加铺层有减缓反射裂缝发生的效果,采用ABAQUS有限元软件对旧水泥路面上水泥混凝土加铺层的应力强度因子进行分析。对比碎石化水泥混凝土面层和直接加铺水泥混凝土面层两种路面结构的应力强度因子,研究了碎石化的旧水泥混凝土路面上水泥混凝土加铺层的断裂破坏机理。结果表明,对旧水泥混凝土路面碎石化可以降低反射裂缝发展速度或推迟反射裂缝产生时间,从而延长路面使用寿命。     

对路面混凝土抗冻性试验和评价方法的探讨

在分析冻融作用对混凝土强度、疲劳寿命影响的基础上,结合路面混凝土的使用要求、受力和破坏方式、设计标准和控制指标等特点,指出了现行路面用水泥混凝土冻融试验方法和评价方法中的不足。认为以质量损失率5%、相对动弹性模量60%作为混凝土冻融破坏的临界值过于宽松,建议降低质量损失率的值,以抗折强度损失率替换相对动弹性模量作为路面混凝土的抗冻性评价指标,或相应提高相对动弹性模量的临界值。     

冲击压实机在水泥混凝土界面改造工程中的应用

利用冲击压实机对水泥混凝土路面进行“白改黑”，不仅可以快速破碎旧混凝土面板，破坏其板体结构，有效减少和缓解反射裂缝；而且能够压实嵌锁，稳固新路面底基层，提高路基强度，保证路面改造质量，同时可以避免弃倒混凝土废渣带来的环境污染。     

水泥混凝土路面疲劳寿命预估研究

本文结合上海水泥混凝土路面的损坏状况,主要对水泥混凝土路面发生频率最高的病害-裂缝进行分析,分析的方法是利用断裂力学的原理,通过对水泥混凝土动态抗压试验的结果进行分析,提出了利用弹性模量来预估水泥混凝土路面的寿命,对水泥混凝土路面的寿命预测,可以针对损坏的情况及时提出修复方案,从而可以对水泥混凝土路面的病害早期养护和修复,防止病害的蔓延和影响道路的正常使用,增加修复难度和修复费用。对水泥混凝土的养护、保养和修补提供理论的依据和实际操作方法。     

装配式水泥混凝土路面板破坏防治研究

为探究装配式水泥混凝土路面板破坏机理和预防措施,文中分析装配式水泥混凝土路面破坏机理,试配水泥混凝土预制面板混合料配合比,分析装配式路面的面层、基层破坏防治及面板吊装、拼装工艺要点,总结比较了3种不同的板间传力构造方式,重点推荐了板间传力杆系统,并总结提出传力杆系统的关键应用技术。